Sex differences in medial and lateral tibiofemoral compartment loading during different functional sports tasks

Abstract

This study examined sex differences in tibiofemoral compartment loading during sport specific movements. Fifteen males and fifteen females completed run and cut motions using an approach velocity of 4.0 m.s−1. Kinematics were obtained using a motion capture system and kinetics using a force platform. Tibiofemoral compartment loading was quantified using a musculoskeletal simulation approach. Irrespective of sex or movement the medial tibiofemoral compartment experienced greater peak loading (Male: run medial = 71.32; lateral = 33.49 N/kg/cut medial = 69.30; lateral = 59.17 N/kg & Female: run medial = 73.85; lateral = 33.61 N/kg/cut medial = 69.41; lateral = 64.03 N/kg). In addition females were shown to exhibit greater peak medial force per mile (6381.78 N/kg s) than males (5139.24 N/kg s) during running. Finally, irrespective of sex, peak lateral force was larger in the cut movement (Male = 59.17 & Female = 64.03 N/kg) compared to the run (Male = 33.49 & Female = 33.61 N/kg). This investigation shows that the different facets of the knee are loaded differently during functional athletic movements but also that both sex and the movement being executed may also be important. Specifically, female runners appear to be at increased risk of medial knee degeneration linked to the aetiology of osteoarthritis. Cette étude a examiné les différences liées au sexe dans compartiment tibiofémorale, chargement durant les mouvements particuliers de sport. Quinze hommes et quinze femmes terminées exécutez et couper des requêtes en utilisant une vitesse d’approche de 4,0 m.s−1. Cinématique ont été obtenues à l’aide d’un système de capture de mouvement et de la cinétique à l’aide d’une plateforme de force. Chargement de compartiment de tibiofémorale a été quantifiée à l’aide d’une approche de simulation musculosquelettiques. Sans distinction de sexe ou de mouvement le compartiment médial tibiofémorale a connu une plus grande charge de crête (hommes : exécutez médial = 71,32 ; latéral = 33,49 N/kg/cut médial = 69,30 ; latéral = N/kg 59,17 & femmes : exécuter médial = 73,85 ; latéral = 33,61 N/kg/cut médial = 69,41 ; latéral = 64,03 N/kg). En outre, les femmes ont montré d’exposer une plus grande force médiale maximale par mille (6381,78 N/kg s) que les hommes (5139,24 N/kg s) au cours de la course. Enfin, indépendamment du sexe, la force latérale maximale était plus importante dans le mouvement de coupe (hommes = 59,17 & femmes = 64,03 N/kg) par rapport à la course (hommes = 33,49 & femmes = 33,61 N/kg). Cette étude montre que les différentes facettes du genou sont chargés différemment au cours de mouvements athlétiques fonctionnels mais aussi que les sexe et le mouvement en cours d’exécution peuvent aussi être importants. Plus précisément, les coureurs féminins semblent être à un risque accru de dégénérescence médial genou lié à l’étiologie de l’arthrose.